Question

已知小麦的抗旱性和多颗粒均属显性遗传，且两对控制基因独立遗传。现有纯合的旱敏多颗粒、纯合的抗旱少颗粒、杂合抗旱少颗粒（Rrdd）和旱敏多颗粒（rrDd）小麦品种。请回答下列问题：

（1）纯合的旱敏多颗粒植株与纯合的抗旱少颗粒植株杂交，F₁自交：

①F₂ 中表现为抗旱多颗粒小麦的基因型有        种，要确认其基因型，可将其与隐性个体杂交，若杂交后代有两种表现型，则其基因型可能为              。

②若拔掉F₂中所有的旱敏植株后，剩余植株自交，从理论上讲F₃中旱敏植株所占比例是          。

（2）干旱程度越严重，抗旱植物根细胞中与抗旱有关的代谢产物相对越多，该现象说明生物的性状是                   的结果。

（3）现有一抗旱植物，其体细胞内有一个抗旱基因R，其等位基因为r（旱敏基因）。R、r的部分核苷酸序列如下：r：ATAAGCATGACATTA；R：ATAAGCAAGACATTA。抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是          。研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，该抗旱基因控制抗旱性状是通过               实现的。

（4）请设计一个快速育种方案，利用抗旱少颗粒（Rrdd）和旱敏多颗粒（rrDd）两植物品种作亲本，通过一次杂交，获得的后代个体全部是抗旱型抗病杂交种（RrDd）。具体做法是：先用Rrdd和rrDd通过        育种得到RRdd和rrDD，然后让它们杂交得到杂交种RrDd。

Answer

（1）①4 RrDD或RRDd ②1/6 （2）基因和环境共同作用

（3）碱基对替换 控制酶的合成，控制代谢过程，进而控制生物体的性状 （4）单倍体

【解析】

试题分析：（1）纯合的旱敏多颗粒植株（rrDD）与纯合的抗旱少颗粒植株（RRdd）杂交，F1（RrDd）自交：①F2中表现为抗旱多颗粒小麦的基因型有RRDD、RRDd、RrDD、RrDd共4种，要确认其基因型，可将其与隐性个体杂交，若杂交后代有两种表现型，则其基因型可能为RrDD或RRDd。②若拔掉F2中所有的旱敏植株后，剩余植株中RR占1/3，Rr占2/3，自交所得F3中旱敏型植株（rr）所占比例为2/3×1/4＝1/6。

（2）干旱程度越严重，抗旱植物根细胞中与抗旱有关的代谢产物相对越多，该现象说明生物的性状是基因和环境共同作用的结果。

（3）从题目给出的R和r的核苷酸序列不难看出，抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是碱基对发生了替换；与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，说明该抗旱基因通过影响糖类代谢而影响抗旱性的，因此该抗旱基因控制抗旱性状是通过基因控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程实现的。

（4）单倍体育种可实现作物的快速育种，即利用抗旱少颗粒（Rrdd）和旱敏多颗粒（rrDd）两植物品种作亲本，通过一次杂交，得到RRdd和rrDD，然后让它们杂交得到杂交种RrDd。

考点：基因的自由组合定律及其应用。